中科院宁波材料所获研究新突破 生物基石墨烯研制成功

该所以朱锦研究员为核心的科研团队以木质素、纤维素等廉价生物质碳源为原材料,成功制备出高纯度高品质生物基石墨烯。同时,其成本比传统石墨剥离法路线大幅降低。为此,该研究团队已申请两项相关专利。

本报讯(记者张超梁)近日,中科院宁波材料所在石墨烯制备与应用技术上取得最新研究进展。该所以朱锦研究员为核心的科研团队以木质素、纤维素等廉价生物质碳源为原材料,成功制备出高纯度高品质生物基石墨烯。同时,其成本比传统石墨剥离法路线大幅降低。为此,该研究团队已申请两项相关专利。

“制备出的生物基石墨烯为蓬松的黑色粉末。”该科研团队相关成员介绍。其比表面积为400至1000平方米/克,石墨化程度较高,缺陷较少,平均层数较少,因此可断定其质量较高。而借助该所以余海斌为核心的科研团队研制出的分散技术,生物基石墨烯可显著提升涂料的防腐性能。

近年来,中科院宁波材料所在石墨烯制备和应用技术上取得系列研究进展。2012年,该所以刘兆平为核心的科研团队研发的石墨烯制备技术成功实现技术转移。该技术以石墨为原材料,通过化学方法制备石墨烯,对石墨烯制备和应用的发展具有一定的推动作用。

“近几年,生物基合成材料在国际上迅速发展成一个极具前景的新兴领域。”该成员说。该所以朱锦为核心的科研团队在国内较早开展了生物基高分子材料的研究,开发出大豆基无醛胶和耐热聚乳酸产品,并成功实现工业化和市场化。在此基础上,该团队又研制出高品质生物基石墨烯。

石墨烯是一类新型的碳材料,也是世界上已知的最薄最坚硬的纳米材料,在导热、导电、透光性能、气体阻隔方面具有卓越的特性。石墨烯产品可分为寡层石墨烯微粉和大面积单层石墨烯。前者主要利用化学氧化还原法或机械剥离法进行制备,潜在的应用领域为复合材料、导电油墨、传感器与电池电极等方面。后者则主要通过化学气相沉积法获得,潜在的应用领域为透明触摸屏等方面。

当前,这两类产品的工业化研究已展开激烈竞争,而在寡层石墨烯微粉领域的工业化研究竞争尤为白热化。但是,之前已研究出的制备技术一直让石墨烯价格居高不下,限制了石墨烯的应用,开发低成本、高品质的石墨烯成为当前相关领域研究的焦点。

“生物基石墨烯的出现,打破了之前生产石墨烯产品必须以石墨或石化资源为碳源的现状,实现了石墨烯产品原材料的可持续性发展。”该成员表示。而这种原材料上的创新还带来诸多的制备技术与生产工艺创新,为石墨烯产业开辟新的生产方式,从而将使石墨烯的每公斤价格由数千元降至数百元,可助推打开其广阔的应用前景。

本文来自今日镇海,本文观点不代表石墨烯网立场,转载请联系原作者。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。